發(fā)布時(shí)間：2020-03-19 23:50

【摘要】：隨著云存儲(chǔ)的快速發(fā)展,越來越多的醫(yī)院和研究單位將隱私數(shù)據(jù)如電子醫(yī)療記錄(Electronic Medical Record,EMR)上傳至云存儲(chǔ),但伴隨著云存儲(chǔ)的隱私保護(hù)問題也日益漸出。如果不能將隱私數(shù)據(jù)安全問題切實(shí)有效地解決,必將對(duì)它的推廣和使用產(chǎn)生巨大的影響。采用基于密文策略屬性基加密(Ciphertext-Policy Attribute-based Encryption,CP-ABE)可對(duì)存儲(chǔ)在云端的隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)粒度的訪問控制,但該機(jī)制缺乏在密文上進(jìn)行搜索功能。與此同時(shí),單授權(quán)機(jī)構(gòu)的CP-ABE可搜索加密方案不適用于云醫(yī)療系統(tǒng),如果授權(quán)機(jī)構(gòu)一旦被攻擊者攻破,用戶的隱私數(shù)據(jù)極易暴露公眾面前。且在隱私云醫(yī)療環(huán)境下,數(shù)據(jù)用戶的屬性多變。針對(duì)以上問題,本文主要研究云醫(yī)療環(huán)境下基于屬性加密的多授權(quán)中心可搜索加密方案,該方案還支持屬性更新。主要研究成果有:(1)根據(jù)屬性基加密具有訪問控制特點(diǎn),對(duì)基于密文策略的屬性基加密(CP-ABE)進(jìn)行了擴(kuò)展,引入可搜索加密方案(SearchableEncryption,SE)。同時(shí)為分散單授權(quán)機(jī)構(gòu)的安全風(fēng)險(xiǎn)和降低計(jì)算和存儲(chǔ)開銷,提出適用于云醫(yī)療環(huán)境下的多授權(quán)中心CP-ABE可搜索加密方案。通過對(duì)本方案進(jìn)行了安全性分析和仿真實(shí)驗(yàn)分析,在保證安全性的基礎(chǔ)上降低數(shù)據(jù)用戶加解密開銷。(2)針對(duì)現(xiàn)有的屬性撤銷方法完全依賴于可信授權(quán)中心上,且不適用于醫(yī)療云存儲(chǔ)系統(tǒng)問題,提出了支持屬性撤銷的CP-ABE可搜索加密方案。方案將屬性撤銷工作部分轉(zhuǎn)移到服務(wù)器上且不需要數(shù)據(jù)擁有者實(shí)時(shí)在線。通過安全性分析,方案支持前向安全和后向安全。同時(shí)將部分復(fù)雜的運(yùn)算轉(zhuǎn)移到云服務(wù)器上,降低了系統(tǒng)的計(jì)算和存儲(chǔ)開銷。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明,方案降低了屬性更新操作中密文更新和密鑰更新時(shí)間。
【圖文】：

（Ｒｏｕｓｅ丨ａｋｉｓ邋ｅｔ邋ａｌ．，２０１５）給出了一種在隨機(jī)預(yù)言模型下支持多個(gè)屬性集和的多重逡逑授權(quán)系統(tǒng)中屬性基加密安全方案。逡逑目前ＡＢＥ機(jī)制的大部分研究內(nèi)容和方向如下圖１．２所示逡逑S殘?jiān)基加密辶x襄五五澹懾五五五義希懾危懾澹懾澹危卞五義霞用苣Ｊ交浦行膩畏眉浣峁構(gòu)δ芙岷襄義希茫校粒攏佩澹危壑校哂幀校掊巍サ鰨蒎我䦅摯冢輺苠義希耍校茫攏佩澹味嗍諶ㄖ行模嗚麇澹卞味郼\權(quán)機(jī)構(gòu)逡逑混合邋｜邐計(jì)算外包逡逑密逡逑ｍｍｍ逡逑圖１．２屬性基加密分類逡逑Ｆｉｇ．邋１．２邋Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ－Ｂａｓｅｄ邋Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ逡逑１．３本文研究內(nèi)容逡逑本文對(duì)存儲(chǔ)在云服務(wù)器上的病歷密文進(jìn)行研宄，提出支持多授權(quán)機(jī)構(gòu)和屬性更新逡逑的ＣＰ－ＡＢＥ可搜索加密方案。采用基于密文策略屬性基加密（Ｃｉｐｈｅｒｔｅｘｔ－Ｐｏｌｉｃｙ逡逑Ａｔｔｒｉｂｕｔｅ－ｂａｓｅｄ邋Ｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎ，ＣＰ－ＡＢＥ）可以把存儲(chǔ)在石服務(wù)器端的隱私數(shù)據(jù)進(jìn)行細(xì)粒逡逑度的訪問控制，但該機(jī)制缺乏在密文上進(jìn)行搜索功能。與此同時(shí)，單授權(quán)機(jī)構(gòu)的ＣＰ－逡逑ＡＢＥ可搜索加密方案不適用于云醫(yī)療系統(tǒng)，如果授權(quán)機(jī)構(gòu)一旦被攻擊者攻破，用戶逡逑的隱私數(shù)據(jù)極易暴露公眾面前。且在隱私云醫(yī)療環(huán)境下，數(shù)據(jù)用戶的屬性多變。針對(duì)逡逑以上問題，本文主要研究云醫(yī)療環(huán)境下基于屬性加密的多授權(quán)中心可搜索加密方案，逡逑該方案還支持屬性更新。主要研究成果有：逡逑（１）根據(jù)屬性基加密具有訪問控制特點(diǎn)，對(duì)基于密文策略的屬性基加密（ＣＰ－ＡＢＥ）逡逑進(jìn)行了擴(kuò)展

ｒＧｘＧ邋—邋Ｇ；？滿足下述要求，則其為有效的雙線性映射。（李發(fā)根，２雙線性：ＷｅＧ，邋ａ，６ｅＺ尸，。逡逑非退化性：ｅ（ｇ，ｇ）＊ｌ。逡逑可計(jì)算性：Ｖ／ｚｐ／＾ｅＧ，，存在多項(xiàng)式時(shí)間算法計(jì)算ｅ（／ＺｐＡ２）。逡逑訪問結(jié)構(gòu)逡逑＾，／５２，．．．，／＾表示一個(gè)實(shí)體集合，八二２／＞表示為２７＞中的一個(gè)非空子Ｂ和Ｃ邋，如果當(dāng)ＢｅＡ且ＢｇＣ，有ＣｅＡ，那么稱／＾２＾是單調(diào)的構(gòu)Ａ是Ｐ邋＝邋｛＾，Ｐ２，…，弋｝里的一個(gè)非空子集，也可以表不成ＡＧ２ｆ＼有的自己集都代表授權(quán)集合，非Ｊ的所有子集合都代表非授權(quán)集合。逡逑訪問控制樹逡逑病歷對(duì)應(yīng)一顆訪問控制樹（ＡｃｃｅｓｓＴｒｅｅ）。樹的葉子代表一個(gè)屬性，ＡＶＤ或＜９／？。如圖２．１所示，該病歷僅允許病人Ｕ，醫(yī)學(xué)院和省醫(yī)院省醫(yī)院的其他醫(yī)生及其他人員無法訪問該病歷。逡逑
【學(xué)位授予單位】：海南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP309.7

【參考文獻(xiàn)】

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3 馬明軍;楊亞濤;王培東;李子臣;;基于屬性的可認(rèn)證搜索加密方案[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2016年02期

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本文編號(hào)：2590903